Установка локальной очистки технологических вод Советский патент 1984 года по МПК B01J47/00 

Изобретение относится к обезвреживанию сточных вод и может быть использовано в системах локальной очистки гальванического и электрохи чического производства для обезврежйвания стоков и отходов, содерж щих ионы тяжелых металлов, методом ионного обмена с последующим их переводом в нерастворимое состояние и утилизацией, Известны установки получения деи низованной воды для промывки печатн плат,, работающие в рециркуляционном режиме. Применяемая система получения суперчистой воды с рециркуляцией со тоит из блоков подачи воды, ионооб манных фильтров и подключена в реци ле к промывной ванне ClJ. Установка обеспечивает полное обессоливание, но в качестве исходной воды для доочистки может быть применена только водопроводная или артезианская вода. Конструкция уста новки не пригодна для использования в очистке технологических.вод гальванического производства с большим количеством растворенных минеральных примесей, кроме того, ее производительность не рассчитана на обеспечение функционирования гальва нической линий при расходе промывно воды более 500 л/ч. Известна также установка локальной очистки технологических вод, включающая промывную ванну, ионообмен ньй фильтр, соединенньй с выходом промывной ванны, блок регенерации и предохранитель избыточного давления Установка подключена к промывной ванне гальванической линии никелирования, расположенной после техНологической ванны и осуществляет очистку сточных вод, поступающих из ванны промывки на сброс от солей никеля до предельно допустимой концентрации (ПДК) перед сбросом в канализацию C2L Однако вследствие того, что при сорбции никеля очкодающим реагентом, ионообменной смолой, в режиме сильного разбавления сбрасываемого отработанного электролита промьгоной водой возможен проскок иона металла требуются большие объемы смолы (а, следовательно, и большие объемы ус, для обеспечивания в сбросе концентрации ионов никеля на уровне ПДК). При этом приходится использовать избыточные количества регенерирующего реагента. Установка не может обеспечивать экономию промывной воды путем ее повторного использования, поскольку не производит полную очистку сбросовых вод от других компонентов. Цель изобретения - снижение- габаритов установки и повьш1ение экономии маточного электролита, промывной воды, химреактивов и ионообменных смол. Указанная цель достигается тем, что установка локальной очистки технологических вод, включающая промывную ванну, ионообменный фильтр, соединенный с выходом промывной ванны, блок регенерации и предохранитель избыточного давления на ком fyникaциoннoм шланге, снабжена сборником-уловителем, дополнительными ионообменными фильтрами и многоканальным перистальтическим насосом, первьй канал которого соединен со сборником- уловителем и дополнительными ионообменными фильтрами, а второй канал - с блоком регенерации. Имеющийся в установке и расположенньй на выходе ионообменный фильтр установлен вертикально внутри промывной ванны. Для повьш1ения безопасности работы установки предохранитель избыточного давления расположен в сборникеуловителе под уровнем жидкости и выполнен в виде проходного штуцера, один конец которого соединен с коммуникационным шлангом жестко, а другой - свободно. С целью повьш1ения эффективности очистки за счет создания циркуляции жидкости в сборнике-уловителе путем барботажа, третий канал перистальтического насоса соединен с атмосферой и сборником-уловителем. Разнесение точек подключения ионообменных фильтров с одновременным их разделением на основной и дополнительные, обеспечивает поэтапную оптимизацию процесса очистки при сохранении малых габаритов установки два дополнительных ионообменных фильтра с меньшей высотой слоя ионообменной смолы задействованы в рецикле в замкнутом контуре,где сравнительно высокие концентрации соединений тяжелых металлов позво3

ляют с большей эффективностью извлекать основное количество соединений тяжелых металлов из стоков, а малогабаритный основной ионообменный фильтр, установленный на сливе промывной ванны, обеспечивает глубокую доочистку разбавленных стоков из промывной ванны до нормПДК.

Расположение основного ионообменного фильтра внутри промывной ванны позволяет одновременно использовать его как сливную трубку, по/щерживающую заданный по высоте уровень воды

Третий канал перистальтического насоса,используемый в качестве микрокомпрессора для барботажа воздуха в сборнике-уловителе, осуществляет интенсивное перемешивание жидкости и способствует тем самым более качественной отмывке изделий ,от электролита, а следовательно и более интенсивной подаче в очищаемую в рецикле жидкость соединений тяжелых металлов.

Конструкция предохранителя избыточного давления, предусматривающая в случае засорения и закупорки системы срыв коммуникационного шланга со штуцера вследствие своего расположения непосредственно в воде на дне сборника-уловителя, гаратирует работающий персонал от брызг технологической воды.

На фиг. 1 показана конструкция установки; на фиг. 2 - узел ,1, на фиг.1.

Установка включает дополнительны ионообменные фильтры 1, командоаппарат 2, канал долива технологической ванны 3, перистальтический насос 4, спаренный четырехходовой кран 5, датчик входной концентрации 6, канал регенерации 7, канал барботажа 8, сосуд с регенерирующей жидкостью 9, датчики выходных концентраций 10, канал ионообмена 11, коммуникационньй шланг 12, предохранитель избыточного давления 13, технологическую ванну 14, сборник-уловитель 15, промывную ванну 16, основной ионообменный фильтр 17,датчик выходной концентрации на сбросе 18.

Установка содержит два дополнительных ионообменных фильтра 1, соединенные через спаренный четырехходовой кран 5, петлю коммуникационного шланга 12 с перистальтическим

0334

насосом 4, осуществляющим прокачку попеременно через ионообменные фильтры технологического или регенеР1фуюп;его раствора, а также основной ионообменный фильтр 17, смонтировайньй на выходе промывной ванны 16.

Ионообменные фильтры снабжены датчпкамн входных и выходных концентраций технологических растворов 10, б и 18, электрически соединенными с командоаппаратом 2.

Стрелкой А показано направление движения деталей, перемещающихся в

технологическом процессе, например, на линии ртутного амальгамирования их технологической ванны 14 через сборник-уловитель 15 в промтлвную ванну 16,

Многоканальньн перестальтпческий насос 4 канапом 7 соединен с сосудом 9, содержапщм регенеращioнный раствор, канапом 11 - с предохранителем избыточного давления 13, имеющим жесткий фиксатор (страховой хомут) одного конца коммуникационного шланга 12, в то время как другой конец шланга 12 держится на предохранителе-штуцере 13

только за счет эластичного сжатия.

Канал 8 предназначен для засасывания из атмосферы и подачи барботажного воздуха в сборник-уловитель 15. Установка работает следуюв им

образом.

При положении спаренного четырехходового крана 5, обозначенном сплошной Л11нией, технологическая вода из сборника-уловителя 15 поступает по каналу 11 и шлангу 12 через датчик входной,концентрации 6 на левый ионообменный фильтр 1 и после очистки через датчик 10 и нижнюю ветвь крана 5 обратно в

сборник-уловитель, тем самым обеспечивая работу в рециркуляционном режиме.

В это время через канал 7 перистальтического насоса регенерирующий раствор из емкости 9 подается на правый ионообменный фильтр 1 и далее осуществляется сброс регенерата на шламирование через нижнюю ветвь крана 5.

Датчики 10 и 6 осуществляют следящий контроль входных концентраций и степень очистю растворов в ионообменных фильтрах 1, в

случае смены режима работы фильтров 1 с рабочего на регенерахщонный (в этом случае положение коммуника1ЩЙ четырехходового крана обозначено пунктирной линией),

Одновременно основной ионообменный фильтр 17, вмонтированный в промывную ванну 16 обеспечивает доочистку промывной воды перед ее сбросом в канализацию. В случае превышения на сбросе пороговых концентраций ртути датчик 18 через командоаппарат 2 отключает технологическую линию,

Разделение ионообменных фильтров на два блока, каждый из которых поддех живает свой оптимальньй автономньй рабочий режим,позволяет при сохранении эффективности работы установки снизить объемы засыпки ионообменной смолы (а, следовательно, и габариты аппаратуры) по сравнению с конструкцией-аналогом с 80 до 9 л. Соответственно, примерно в 10 раз снижаеся и количество реагентов, необходимых для регенерации смол. Маточный электролит из технологической ванны

попадает не на промывку, откуда увлекается в канализацию вместе с промывными водами, а улавливается в сборнике-уловителе дополнительным фильтром ионообменной очистки, откуд после регенерации концентрат с содержанием тяжелого металла до 120 г может быть отправлен на переработку, или минуя осаждение на корректировку технологической ванны.й

Расход промывной воды снижается н 20%. Габариты установки (1600 800 X 780) позволяют легко осуществлять ее перетранспортировку в уже задействованые технологические линии, практически без вьделения дополнительных площадей.

Предлагаемая установка и ее компоновка по сравнению с базовой имее преимущество также и в том, что получаюпщйся шлам однокомпонентен и металл может быть легко утилизован, в то время, как в базовой модели шлам содержит весь спектр имеющихся в Стоках примесей и его переработка чрезвычайно трудна.

1. УСТАНОВКА ЛОКАЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОД, включающая промывную ванну, ионообменный фильтр, соединенный с выходом промывной ванны, блок регенерации и предохранитель избыточного давления на коммуникационном шланге, отличающаяся тем, что, с целью снижения габаритов установки и повышения экономии маточного электролита, промывной воды, химреактивов и ионообменных смол,она снабжена сборником-уловителем,дополнительными ионообменными фильтрами и многоканальным перистальтическим насосом, первьпЧ канал которого соединен со сборником-уловителем и дополнительными ионообменными фильтрами, а второй канал - с блоком регенерации. 2.Установка по п.1, отличающаяся тем, что ионообменный фильтр установлен вертикально внутри промывной ванны. 3.Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности работы установки, предохранитель избыточного давления расположен в сборнике-уловителе под уровнем жидкости и вьшол(Л нен в виде штуцера, один конец которого соединен с коммуникационным шлангом жестко, а другой - свободно. 4.Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за го счет создания циркуляции жидкости в сборнике-уловителе путем барботажа, третий канал перистальтичесоэ о кого насоса соединен с атмосферой и сборником-уловителем.